西门子CPU1217C DC/DC/DC,14输 入/10输出

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数据域内存放着modbus设备能够识别的数据信息。由客户发送到服务器的数据域含有功能码操作的附加信息，在某些请求报文中数据域的长度为零。

　　 表一

　　由表1中可看出modbus协议中依据数据属性的区别定义了四种数据类型:离散输入、线圈、输入寄存器和输出寄存器。这四种数据类型的组合构成了modbus数据模型。它们在不同的设备内存中分配的方式是由生产厂家预先制定的，可以是在同一区域，也可以是有各自的独立区域或其他方式。

　　图2modbuspdu寻址方式

　　pdu的寻址方式也在modbus应用层协议中作出了具体的定义。在modbuspdu中每一个数据都赋予从0~65535中的一个值作为该数据的地址。而在modbus数据模型中，每一种数据类型块中的数据单元都定义了一个从1到n(设备容量决定)的值作为其地址。

　　modbus数据模型要与符合iec-61131标准的实际设备内存或者其他模型对应起来，这方面的映射关系是由设备生产厂家制定的。图二给出了modbus寻址模型，设备内存中的四种数据模式的组织方式是由厂家决定的。由图2可知，一个modbuspdu地址所对应的modbus数据模型地址为该pdu地址加1。

　　2.2modbus通信实现方式

　　要实现设备间的通信，需要将modbus应用层协议嵌入到iso/osi参考模型中的低层协议中。现行的通信方式有三种:

　　(1)通过串行链路实现的异步数据传输(modbus-rtuandmodbus-ascii)，又称标准modbus通信;

　　(2)高速令牌环网通信(modbus-plus);

　　(3)基于tcp/ip的客户/服务器结构通信(modbus-tcp)。

　表2给出这三种通信方式与iso/osi参考模型的比较。

　　在不同的通信方式中都要对modbuspdu进行封装，组成不同的modbus帧，这种帧在modbus协议中有专有的名词称之为应用数据单元(adu)。在modbus-rtu和modbus-plus通信中采用的是标准应用数据单元，它只是在pdu前面加上了占用一个字节的附加地址和在pdu结束增加了占用两个字节的校验码。在modbus-tcp/ip网络通信中需要对modbus应用层协议进行重新封装，该封装是通过在modbuspdu前加上了modbus应用层协议帧头来实现。 

　　基于串行链路的modbus通信网络是一种主从式网络，在串行网络中只允许存在一个主节点和多247个从节点，在这种网络下，标准modbusadu中的附加地址域只包含从节点的地址，可寻址范围是0~247，地址0作为广播模式地址使用，从节点地址的有效取值范围是1~247，并且每个从节点的地址必须是的，主节点不存在具体的地址值。主节点设备将要访问的从节点设备的地址放入到请求帧的地址域中，当该地址的从节点设备作出响应时，将会把从节点设备的地址复制到响应帧的地址域中，主节点设备通过该地址得知是由哪个从节点设备发来的响应。

　　校验域存放了根据报文内容经由冗余校验算法计算所得到的结果。在基于串行链路的modbus通信网络中有两种传输方式:rtu和ascii，这两种传输方式的冗余校验算法是不同的。

　　采用rtu通信模式要比ascii模式在同样波特率下能传输更多信息，在rtu模式底下是以二进制编码方式对传输数据进行编码，报文中每一个字节(8位二进制位)包含了两个十六进制字符，同一报文内的字符必须连续传输。rtu模式字节传输格式由1位起始位，8位数据位，1位奇偶检验位和1位停止位依次组成，共占用11位二进制位。当不使用奇偶检验时，奇偶校验位也作停止位使用，此时共有两位停止位。rtu传输模式下帧的差错校验域内存放的是报文经过循环冗余检验(crc)算法计算得出的结果。

　　采用ascii通信模式时，每一个字节(8位二进制位)用两个ascii字符表示。由于每个字节都要用两个字符表示，数据域的长度是rtu模式的两倍，显然在该模式下的传输效率要比rtu模式低。该模式的字节传输格式与rtu模式相似，只是数据位置占用7个二进制位。ascii模式下帧的差错检验算法为纵向冗余校验(lrc)。

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